呼吸って... 小～高校の理科でどのように学んできたの😮‍💨

こんにちはみなさん🐰
生理機能検査学の講義で呼吸生理と呼吸に関する検査を学んでいます😮‍💨
解剖学や生理学の知識・理解が役立ちますね🤣 (←復習と小テストに追われる日々)
ところで「呼吸」といえば「ガス交換」や「肺」といったキーワードが出てきますが…
それっていつ頃 (どの学校段階) から学んできたんだろう?? と思いまして…
ざっくり小学校から高校までの理科カリキュラムを調べてみました🧐
(カリキュラム分析でいうスコープ (範囲) とシーケンス (順序) をちょこっと意識)

学習指導要領に基づいた「小・中・高　理科の学習内容系統表」は啓林館さんが出しているものを参考にしています！
細かいところの検索は Copilot さんに手伝ってもらいました！

小学校学校理科で「呼吸」

「呼吸」は6学年で学ばれるようです🫁
呼吸器の解剖学とガス交換の生理に初めて触れるのはココなのかなといった印象です！

小学校6年生の「呼吸の働き」について
小学校6年生の理科の学習指導要領では、「呼吸の働き」に焦点を当てています。以下は、具体的な内容です。
1. 呼吸の仕組み:
・人は「呼吸」をすることで、酸素を取り入れ、二酸化炭素を体外に排出します。
・吸った空気は、鼻や口から気管を通り、肺に入ります。
・肺には多くの血管があり、肺で取り込まれた酸素が血液によって運ばれます。
・血液からは二酸化炭素が出され、不要な空気は吐き出されます。
2. 肺の機能についての実験:
・学習の一環として、自分の呼気と吸気についてデジタル検知器などを用いて実験を行います。
・肺には血管が通っており、肺で取り込まれた酸素が血液によって運ばれることを確認します。
3. 人と他の動物の呼吸の比較:
・人の呼吸の仕方と、他の動物の呼吸の仕方を比較します。
これらの内容を通じて、小学生は呼吸の仕組みや肺の働きについて理解を深めます。

Copilot の回答から

中学校学校理科で「呼吸」

小学校内容を深堀りしていく印象です！
呼吸器の解剖学として，気管や気管支，肺胞が出てきます！
取り込まれた酸素がどのように使われるかについても少し触れられるのかもしれません！

1. 肺の構造と呼吸の仕組み:
・肺のつくり:
　・肺は、空気の入れ替えを行う器官です。
　・気管は気管支に枝分かれし、気管支は肺胞という小さな袋につながっています。
　・肺胞のまわりには毛細血管があります。
　・主な構造:
　　気管: 口や鼻からつながる気体の通り道
　　気管支: 気管が枝分かれしたもの
　　肺胞: 気管支からつながる小さな袋
　　胸腔: ろっ骨と横隔膜の間にできた肺のまわりの空間
・肺呼吸の仕組み:
　・酸素が口・鼻 → 気管 → 気管支 → 肺胞 → 毛細血管へと入り、二酸化炭素が逆の経路で排出されます。
　・肺呼吸は酸素と二酸化炭素の気体交換を行うプロセスです。
2. 細胞による呼吸:
・全身の細胞で、酸素を使って有機物からエネルギーを取り出すことを「細胞による呼吸」といいます。
3. 肺呼吸の仕組みを調べる実験:
・横隔膜とろっ骨の動きによって、胸腔の大きさが変わります。
・肺胞に気体が出し入れされ、効率的な酸素と二酸化炭素の交換が行われます。
・肺胞は空気に触れる表面積を大きくしており、効率的な呼吸をサポートしています

Copilot の回答から

高等学校理科で「呼吸」

高等学校の理科のことで「生物基礎」「生物」を見てみましょう♪
これらの科目で「呼吸」は細胞レベルの話が中心のようです！
解剖生理学の話 (マクロ) から生化学の話 (ミクロ) に話が変わっている印象！
解剖生理の視点から呼吸に関連する内容を探すと自律神経のはたらきから呼吸数の調節はつながりそうです．
(以前は酸素解離曲線が生物基礎で扱われていましたが今はどうなんでしょう？前よりもはっきり書かれていない感じです)

生化学的な「呼吸」では次のようなことが出てきています

呼吸の３つの過程:
・酸素を使ってATPを合成する呼吸は、３つの段階に分かれています。
・以下は、呼吸の３つの反応です。
1. 解糖系:
　・細胞質基質で行われる反応です。
　・４ATPが生産されたうち、２ATPが使われるため、差し引き２ATPが生産されます。
　・中間生成物として「ピルビン酸」、最終産物として「乳酸」が生成されます。
2. クエン酸回路:
　・ミトコンドリアのマトリックスで行われる反応です。
　・クエン酸回路は、オキサロ酢酸から生成される物質「クエン酸」から始まります。
3. 電子伝達系:
　・ミトコンドリアの内膜で行われる反応です。
　・電子伝達系では、解糖系とクエン酸回路で発生した電子や水素イオンが水に変わり、ATPが生成されます。
・呼吸では、解糖系２ATP＋クエン酸回路２ATP＋電子伝達系３４ATP＝38ATPを最大で合成することができます。

Copilot の回答から

大学入試問題まで見れば，大学からいろいろな視点や研究題材が与えられていますが，まとめるのに時間がかかりそうなので今回は省略します！

なお呼吸と健康については，「保健」や「家庭」もちゃんと見た方がいいことは承知の上で今回は理科に絞ってみました！

最後に

今回は，教育と臨床の両面から，呼吸に関する学習のステップアップの過程を調べてみました．
この先にある生理機能検査は機会があったらまとめてみようと思います！
読者のみなさんの何かに役立っていたら幸いです🐰